18.19 : Koncentracja naprężeń

Koncentracja naprężeń ma miejsce, gdy naprężenie nasila się w pobliżu nieciągłości, takich jak dziury lub nagłe zmiany przekroju poprzecznego elementu konstrukcyjnego. To zlokalizowane naprężenie może często przewyższać średnie naprężenie w elemencie. Rozkład naprężeń w płaskownikach z okrągłym otworem lub o różnej szerokości połączonych zaokrągleniami można wyznaczyć eksperymentalnie metodą fotosprężystą. Wyniki opierają się na stosunkach parametrów geometrycznych, takich jak stosunek promienia otworu do mniejszej szerokości w przypadku otworu okrągłego oraz stosunek promienia otworu do mniejszej szerokości i większej szerokości do mniejszej szerokości w przypadku zaokrągleń.

Projekt konstrukcji nie ma na celu odwzorowywania dokładnego rozkładu naprężeń, ale zapewnienie, aby maksymalne naprężenia w danym przekroju nie przekroczyły naprężeń dopuszczalnych pod określonymi obciążeniami ze współczynnikiem koncentracji naprężeń. Współczynnik ten, zdefiniowany jako stosunek naprężeń maksymalnych i średnich w przekroju krytycznym, pomaga określić maksymalne naprężenie w pobliżu nieciągłości pod danym obciążeniem osiowym. Należy jednak zauważyć, że metoda ta jest ważna tylko wtedy, gdy maksymalne naprężenie nie przekracza granicy proporcjonalności materiału, ponieważ współczynniki koncentracji naprężeń są określane przy założeniu liniowej zależności między naprężeniem i odkształceniem.